1. 人機工程學的研究內容與方法
【答案】：1.學科的研究內容： 研究內容具有多樣性、應用性和靈活性。 主要包括以下幾個方面： 1)人體特性的研究：主要研究在工業設計中與人體有關的問題。 2)工作場所和信息傳遞裝置的設計：主要研究如何設計合適的環境及信息傳遞裝置，使人可以舒適高效的工作。 3)環境控制與安全保護：主要研究從長遠利益出發，如何設計環境及進行安全保護以保證人在長期工作下健康不受影響，事故危險性最小。 4)人機系統的總體設計：人機系統工作效能的高低主要取決於它的總體設計，即在整體上使「機」與人體相適應，解決好人與機器之間的分工和機器之間信息交流的問題可，使二者取長補短，各盡所長。 5)人機工程學發展動向的研究 2.研究方法 1)觀察法 可藉助攝影或錄象 2)實測法 藉助儀器進行實際測量 3)實驗法 在實驗室或作業現場進行多次反復觀測 4)模擬和模型實驗法 5)計算機數值模擬法 6)分析法 7)調查研究法 各種調查研究的方法(抽樣/詢問/問卷)注重測試方法的可靠性和有效性。
2. 自動化製造系統中顯示裝置的人機工程學設計原則作用
自動化製造系統中顯示裝置的人機工程學設計原則作用是:人機工程學的基本設計原則:避免靜態肌肉施力。 避免靜態肌肉的設計要點: 避免靜態肌肉的設計要點 ① 避免彎腰或其他不自然的身體姿勢 ② 避免長..
3. 自選一個裝置或場所,思考設計時應考慮哪些人機問題
一、人機研究發展較晚，各種人機測試和實驗還不完善，人類對自身的了解和認識浮於表面。 現在越來越多的廠家「以人為本」、「人體工學設計」作為新出產品的賣點來進行銷售宣傳，特別是ID行業、家電和傢具等與人體接觸較多的產品更為突出。而實際上，我國的人機學尚處於起步階段，人機設計也不僅僅體現在一個滑鼠的抓握，把手的造型、坐椅的彎曲度，如何讓機器及工作和生活環境的設計更適合人的生理心理特點，使人們能夠在更舒適和便捷的條件下生活和工作，也是工業設計中人機工程學的研究重點，一切人機學的研究也才剛剛開始。真正的人機工程學研究是20世紀初期在美國和日本開始發展和應用的，中國人機工程學研究則是20世紀30年代末才開始有少量和零星的開展，到改革開放，中國工業興起，人機工程學才真正走上舞台，在工業設計領域中得到應用，所以各種人機工程學數據測試和試驗到目前不算完善和權威，人機系統和較深入研究的開展則在近幾年才開始，而目前大多數學院派的理論研究也是浮於表面數據，濫加引用而無真實體驗和試驗，甚至有些院校根本沒有任何一個人機實驗室，人機研究又從何談起？而企業則多重造型、創新和成本研究，人機的真正應用還遠未能如人們所願。雖然現代的人機工程學和消費心理學為工業設計提供了似乎比較科學的依據，它們對於實驗、調查和數據表述，是較為可信的，但是人機學畢竟在對於人體研究大多局限於人體測量數據，對於人類心理活動和社會行為則進展甚微。同樣對設計藝術而言，進行人機設計的分析，也要有生理學、心理學、文化習俗、地域歷史、生物學、各種技術科學為基礎。從理論上來說，它要直接建立在資訊理論和控制論的基礎之上。相對於機械、電子設計和人機設計，以往的人機設計只把握了技術科學的認識和手段，忽視了人文科學觀念與思想，人機設計也只存在於局部的思考范圍內，只能作為工業設計的一個研究階段。 二、照本宣科，一成不變，一味盲從，欠缺靈活性。 我們現在的人機研究多數局限在利用過去20年的測試數據和研究成果，對於設計對象（產品和環境）的變化很難適應，有些只能照搬照抄，往往弄巧成拙。我們舉一個關於人機應用的例子，在一些大客車座椅，或者老闆椅的靠背上部，都有一道鼓起來的凸包。對於大多數中國人來說，這個凸包常常是頂在後腦勺，使得當身體後靠在椅背時，不得不稍稍低頭。從設計上來說，這道凸包本來是用來墊靠頸部的凹處，使人的頭頸更舒服的。問題的出現是由於這些座椅的設計和生產直接從國外引進，而生產者又沒有有關的常識，尺寸上完全照搬。由於中國人的身材較西方人小，結果西方人墊頸的凸包就頂住了我們的後腦勺。 所以人機不是唯一標准，不能照本宣科，一成不變，也不能一味盲從。當然有人以功能來評判設計。"以功能決定形態"曾經是20世紀上半葉的設計格言，這樣的觀點也是片面的。這是因為：第一，功能不是單一的，它包括使用功能、審美功能、社會功能、環境功能等。 "過分追求單一的功能會導致將許多重要內容(裝飾性、民族性、中間性)被排斥掉"。而且"有些內容並不是』功能』的概念所能包括了的，更何況物質和精神的內容也並不是時時處處等質等量的融洽在一個統一體中，隨產品的不同、時期的不同，它們各自的主次地位也隨之變化"。在現今信息技術高度發展的時代，情感因素越來越成為設計的主要方面。物質意義上的功能在保持其基礎地位的情況下，卻日益不能代表情感訴求的表述；第二，按"形態服從功能"而設計的產品，對於不熟悉它的使用者來說是難以理解的，產品要為人們所理解，必須要藉助公認的信碼，即符號系統；第三，滿足同一功能的產品形態本來就不是唯一的，象汽車等成熟的產品，年度換型計劃等措施成為商品經濟中日益不可避免的現象。社會經濟發展到一定程度，才能出現設計的專業需求，而這時人們的基本物質需求已能滿足，簡單地以物質性功能來決定設計是不恰當的，而另一方面，設計師自身對整個社會環境的變化也要進行深入的認識與考察，對設計的作品取向有明晰的認識：是否符合人們的消費預期?是否能感受到人們的審美知覺?而不是掛著人機的名頭認為一切服從人機，人機設計的產品是經典的唯一標准，人機才是美。 三、人機與各種人類心理和社會行為相沖突的時候，以是否符合人機為標准。 現代設計的風格已經從功能主義逐步走向了多元化和人性化。今天的消費者紛紛要求表現自我意識、個人風格和審美情趣，反映在設計上亦使產品越來越豐富、細化，體現一種人情味和個性。一方面要求產品功能齊全、高效，適於人的操作使用，另一方面又要滿足人們的審美和認知精神需要。 舉個例子：在寒冷的冬天，愛美的女士依然喜愛單薄飄逸的裙子，在炎熱的夏天，男士們著裝依然西裝革履，包得嚴嚴實實，從人機角度來說，應該是冬天衣著保暖皮衣，皮褲長靴，手戴手套，而夏天應該是上身體恤，下身短褲，腳穿涼鞋，工作方便，活動靈活而散熱好，而實際上人們似乎忽略了一切人機分析，衣著和生活方式完全不遵守人機法則，究竟是為了什麼呢？道理很簡單：美和紳士風度是不分季節的，是不以人機為重的。 深圳某公司出曾經推出一款新產品：電動轉陀。它是藏族人宗教信仰的一種信物，之前是用手動旋轉的，轉數越多表示對神明越有誠意，而電動轉陀則改變了這一習俗，使用電動裝置來代替人工，企圖使用人機分析來解釋產品的使用，而忽略了產品本身所具有的深層次的內涵：宗教文化，神明是不可褻瀆的，所以該產品上市後，反響甚微。一件宗教信物要體現信仰者的虔誠，同樣任何一件產品或作品只有與人的情感產生共鳴才能為人所接受，"敝帚自珍"正體現著人類的感情寄託，也體現著設計作品的魅力所在，人類文明中出現的經典設計無一不是如此。 人機是一門自然科學，而不是技術科學，人機研究的是變化中的人，那麼用純粹的人機數據來套用顯然是行不通的，人類心理的變化和社會行為甚至風俗習慣是人機學目前尚未完全理解和深入研究的，特定的條件下，人機則顯得多麼無助，那麼我們就應該從人的需求出發，以人類的心理需求為重點，把人機作為輔助參考和研究。 四、人體活動和心理活動千變萬化，過多考慮人體因素，會使得產品復雜化。 不同地域不同國家不同人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，不同地區不同民族的人體參數、生活習慣、文化教育、素質審美和社會行為都不盡相同，人在生活學習和勞動中又有各種不同的形態和要求，人在不同的姿態下工作，全身的骨頭、關節和肌肉處於不同的相對位置，全身的肌肉又處於不同的緊張狀態，心臟負荷不同，疲勞程度不同，不同的工作頻率也要採用不同的動作方式，那麼如何適應這么多變的人體需求啊？萬能的產品恐怕不現實，而功能簡化又會有種種缺陷和種種人機問題，不能滿足人們的需求，所以過多考慮人機關系，也會使人們陷於人機研究的困境中，從而設計出來的產品過於復雜，成本高，缺少美感。我們追求簡約、實用、美觀、易用的產品，而結構、操作、造型過於復雜的產品不是人們所喜歡和樂於使用的。 〔摘要〕人機工程「以人為本「的核心概念已經有著多年的應用歷史，在信息飛速擴展的時代，文化信息的傳播已經是爆炸式的，隨著社會的進步、技術的更新、產品的涌現、生活節奏的加快，過去照本宣科、照搬數據的人機設計方法已經不能適應千變萬化的時代變遷，材料更新、技術創新、人類生活方式、人類心裡變化等的人類新需要使得人機工程學與工業設計的相互作用日益復雜化，同時也體現了人機工程學與工業設計的潮流與趨勢，順應潮流人機工程學也在變化，這是一種人類文明進步的體現，這樣才能實現人與機器和諧完美的結合。 〔關鍵詞〕人機工程學 應用 工業設計 趨勢 誤區 目前人機工程學的應用已經逐漸深入工業設計領域，解決了不少人與機器，人與環境，機器與環境日益突現的矛盾，出現了不少綠色環保，方便易用的真正意義上的人機產品，這正是人機工程學所帶來的工業設計影響，在學術研究和企業產品開發的時候，人機設計成為一個評價產品優良的重要標准。但是隨之而來的要求更高的工業設計發展過程中，也暴露了一些在人機的使用上的問題和誤區，是應該引起我們關注和探討的： 一、人機研究發展較晚，各種人機測試和實驗還不完善，人類對自身的了解和認識浮於表面。 現在越來越多的廠家「以人為本」、「人體工學設計」作為新出產品的賣點來進行銷售宣傳，特別是ID行業、家電和傢具等與人體接觸較多的產品更為突出。而實際上，我國的人機學尚處於起步階段，人機設計也不僅僅體現在一個滑鼠的抓握，把手的造型、坐椅的彎曲度，如何讓機器及工作和生活環境的設計更適合人的生理心理特點，使人們能夠在更舒適和便捷的條件下生活和工作，也是工業設計中人機工程學的研究重點，一切人機學的研究也才剛剛開始。真正的人機工程學研究是20世紀初期在美國和日本開始發展和應用的，中國人機工程學研究則是20世紀30年代末才開始有少量和零星的開展，到改革開放，中國工業興起，人機工程學才真正走上舞台，在工業設計領域中得到應用，所以各種人機工程學數據測試和試驗到目前不算完善和權威，人機系統和較深入研究的開展則在近幾年才開始，而目前大多數學院派的理論研究也是浮於表面數據，濫加引用而無真實體驗和試驗，甚至有些院校根本沒有任何一個人機實驗室，人機研究又從何談起？而企業則多重造型、創新和成本研究，人機的真正應用還遠未能如人們所願。雖然現代的人機工程學和消費心理學為工業設計提供了似乎比較科學的依據，它們對於實驗、調查和數據表述，是較為可信的，但是人機學畢竟在對於人體研究大多局限於人體測量數據，對於人類心理活動和社會行為則進展甚微。同樣對設計藝術而言，進行人機設計的分析，也要有生理學、心理學、文化習俗、地域歷史、生物學、各種技術科學為基礎。從理論上來說，它要直接建立在資訊理論和控制論的基礎之上。相對於機械、電子設計和人機設計，以往的人機設計只把握了技術科學的認識和手段，忽視了人文科學觀念與思想，人機設計也只存在於局部的思考范圍內，只能作為工業設計的一個研究階段。 二、照本宣科，一成不變，一味盲從，欠缺靈活性。 我們現在的人機研究多數局限在利用過去20年的測試數據和研究成果，對於設計對象（產品和環境）的變化很難適應，有些只能照搬照抄，往往弄巧成拙。我們舉一個關於人機應用的例子，在一些大客車座椅，或者老闆椅的靠背上部，都有一道鼓起來的凸包。對於大多數中國人來說，這個凸包常常是頂在後腦勺，使得當身體後靠在椅背時，不得不稍稍低頭。從設計上來說，這道凸包本來是用來墊靠頸部的凹處，使人的頭頸更舒服的。問題的出現是由於這些座椅的設計和生產直接從國外引進，而生產者又沒有有關的常識，尺寸上完全照搬。由於中國人的身材較西方人小，結果西方人墊頸的凸包就頂住了我們的後腦勺。 所以人機不是唯一標准，不能照本宣科，一成不變，也不能一味盲從。當然有人以功能來評判設計。"以功能決定形態"曾經是20世紀上半葉的設計格言，這樣的觀點也是片面的。這是因為：第一，功能不是單一的，它包括使用功能、審美功能、社會功能、環境功能等。 "過分追求單一的功能會導致將許多重要內容(裝飾性、民族性、中間性)被排斥掉"。而且"有些內容並不是』功能』的概念所能包括了的，更何況物質和精神的內容也並不是時時處處等質等量的融洽在一個統一體中，隨產品的不同、時期的不同，它們各自的主次地位也隨之變化"。在現今信息技術高度發展的時代，情感因素越來越成為設計的主要方面。物質意義上的功能在保持其基礎地位的情況下，卻日益不能代表情感訴求的表述；第二，按"形態服從功能"而設計的產品，對於不熟悉它的使用者來說是難以理解的，產品要為人們所理解，必須要藉助公認的信碼，即符號系統；第三，滿足同一功能的產品形態本來就不是唯一的，象汽車等成熟的產品，年度換型計劃等措施成為商品經濟中日益不可避免的現象。社會經濟發展到一定程度，才能出現設計的專業需求，而這時人們的基本物質需求已能滿足，簡單地以物質性功能來決定設計是不恰當的，而另一方面，設計師自身對整個社會環境的變化也要進行深入的認識與考察，對設計的作品取向有明晰的認識：是否符合人們的消費預期?是否能感受到人們的審美知覺?而不是掛著人機的名頭認為一切服從人機，人機設計的產品是經典的唯一標准，人機才是美。 三、人機與各種人類心理和社會行為相沖突的時候，以是否符合人機為標准。 現代設計的風格已經從功能主義逐步走向了多元化和人性化。今天的消費者紛紛要求表現自我意識、個人風格和審美情趣，反映在設計上亦使產品越來越豐富、細化，體現一種人情味和個性。一方面要求產品功能齊全、高效，適於人的操作使用，另一方面又要滿足人們的審美和認知精神需要。 舉個例子：在寒冷的冬天，愛美的女士依然喜愛單薄飄逸的裙子，在炎熱的夏天，男士們著裝依然西裝革履，包得嚴嚴實實，從人機角度來說，應該是冬天衣著保暖皮衣，皮褲長靴，手戴手套，而夏天應該是上身體恤，下身短褲，腳穿涼鞋，工作方便，活動靈活而散熱好，而實際上人們似乎忽略了一切人機分析，衣著和生活方式完全不遵守人機法則，究竟是為了什麼呢？道理很簡單：美和紳士風度是不分季節的，是不以人機為重的。 深圳某公司出曾經推出一款新產品：電動轉陀。它是藏族人宗教信仰的一種信物，之前是用手動旋轉的，轉數越多表示對神明越有誠意，而電動轉陀則改變了這一習俗，使用電動裝置來代替人工，企圖使用人機分析來解釋產品的使用，而忽略了產品本身所具有的深層次的內涵：宗教文化，神明是不可褻瀆的，所以該產品上市後，反響甚微。一件宗教信物要體現信仰者的虔誠，同樣任何一件產品或作品只有與人的情感產生共鳴才能為人所接受，"敝帚自珍"正體現著人類的感情寄託，也體現著設計作品的魅力所在，人類文明中出現的經典設計無一不是如此。 人機是一門自然科學，而不是技術科學，人機研究的是變化中的人，那麼用純粹的人機數據來套用顯然是行不通的，人類心理的變化和社會行為甚至風俗習慣是人機學目前尚未完全理解和深入研究的，特定的條件下，人機則顯得多麼無助，那麼我們就應該從人的需求出發，以人類的心理需求為重點，把人機作為輔助參考和研究。 四、人體活動和心理活動千變萬化，過多考慮人體因素，會使得產品復雜化。 不同地域不同國家不同人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，不同地區不同民族的人體參數、生活習慣、文化教育、素質審美和社會行為都不盡相同，人在生活學習和勞動中又有各種不同的形態和要求，人在不同的姿態下工作，全身的骨頭、關節和肌肉處於不同的相對位置，全身的肌肉又處於不同的緊張狀態，心臟負荷不同，疲勞程度不同，不同的工作頻率也要採用不同的動作方式，那麼如何適應這么多變的人體需求啊？萬能的產品恐怕不現實，而功能簡化又會有種種缺陷和種種人機問題，不能滿足人們的需求，所以過多考慮人機關系，也會使人們陷於人機研究的困境中，從而設計出來的產品過於復雜，成本高，缺少美感。我們追求簡約、實用、美觀、易用的產品，而結構、操作、造型過於復雜的產品不是人們所喜歡和樂於使用的。 人類設計的任何一個產品幾乎包括了我們整個商品社會中的全部信息。設計優良的產品，必然是人、文化、環境、經濟、技術、工藝等因素巧妙融合、平衡的產物，其中的人、環境與機器正是人機研究的核心問題，但因為產品包含了諸多因素，那麼人機問題的比重也要根據產品的不同而異了。產品設計的創新與改良動機來自多個方面，有的是為了改進功能，有的是為了降低成本，有的是為了改變外觀，以吸引購買者，滿足人們追求時尚潮流，審美變化的需求。更多的情況是上述幾方面兼而有之。於是，對設計師的要求就可能來自功能、技術、成本、使用者的愛好等各種角度。不同的產品設計的重點也大不相同，暖水瓶的設計顯然就要比香水瓶的設計考慮更多的人機問題；再以肇及設計所設計的電腦游戲遙感器為例，乍見此產品時，看似不符合人機工程學，但實際使用時卻很合手，操控性良好，而且遙感器外型頗酷，用此搖桿玩空戰游戲，有操控戰斗機的味道。相比於市場上其他同類型的產品，即使售價比一般產品高出許多，也一樣大受歡迎，足見其魅力所在。但也有這樣一種產品，在市場上受到歡迎，是因其外型討好且成本不高所致，但缺點是產品輕，因此，在使用時本來一隻手操作很方便，卻不得不雙手並用才行，這就是該產品在人機工學上的不足之處；但在成本、售價及市場因素的考慮下，廠商還是推出此種產品。而對於專業用品就不同了，例如美發師每天所使用的吹風機，除草機工人所使用的修剪機就絕對不能輕視人機工程學在生理層面上的考慮。 總而言之，隨著人類對自身生理特點的認識在逐步深化，任何的設計都要與環境因素相聯系，它包括社會、政治和文化等綜合領域。任何單一的標准和唯一的形式存在都是不現實的，人類處於各種外界環境之中，"是以整個社會群體而不是以單一個體為基礎的"，所以多樣性因素與難以預見的變化狀態時刻存在，成功的作品都是完善地處理了關於人機、人類文明、社會訴求三個方面的結晶。人機工程學也要與時具進，不斷完善，在使用中充分考慮其他因素的影響，分清主次。我們追求的人機要符合人體數據，符合人的生理、心理需要，符合社會審美、公眾需求，符合人們的社會心理期望，這才是人機工程學在工業設計應用中的最終目標。